利用FDTD软件仿真拓扑光子（六）-单向传播仿真与软件设置

本系列主要讲解如何利用lumerical公司的FDTD软件仿真拓扑光子绝缘体的能带结构。主要包括以下几方面的内容：

1）前言

2）光子晶体结构分析

3）能带结构仿真与软件设置

4）边缘态仿真与软件设置

5）抗散射仿真与软件设置

6）单向仿真与软件设置

7）其它仿真

1、 仿真目标

2、仿真整体流程和各部分解释

仿真采用FDTD2019版本，相应的程序已经上传到GitHub[2]。仿真过程中包含一个工程文件，工程界面如图所示。工程界面中包含器件几何结构、光源、仿真区域，场强监视器等几部分。

1）器件几何结构部分解释

利用手动和参数化设置几何体和光子晶体仿真结构。设置过程简单，无特殊注意的地方。

2）光源部分解释

设置仿真波长，通过本系列第五节的透射谱，可知该拓扑界面波导可以传播1.432μm波长的光。此处也可以设置为其它可以传播的光波长。

3）仿真区域和监视器部分解释

3、仿真结果

文献中的单向传播电场分布图如下图

4、补充说明

参考文献

[1] HE, Xin-Tao, et al. A silicon-on-insulator slab fortopological valley transport. Nature communications, 2019, 10.1: 872.

[2]https://github.com/AAAAA521/Topological-photon-simulation

[3]Yang, Yuting, et al. “Visualization of a unidirectionalelectromagnetic waveguide using topological photonic crystals made ofdielectric materials.” Physical review letters 120.21 (2018): 217401.